(57)【要約】【課題】  一次処理槽内の水位が変化しても、その変化に対応してＢＯＤ、窒素およびリンを除去して処理水質の安定化を図れる廃水処理装置を提供する。【解決手段】  廃水処理装置１は、廃水を受け入れる一次処理槽５と、好気製処理する生物反応槽６と、この生物反応槽６からの処理水を受け入れる処理水槽７と、窒素除去用定量設備とから構成されている。窒素除去用定量設備に繋がる循環配管、生物反応槽６内、処理水槽７内、生物反応槽６から処理水槽７への移流部にリン除去用金属イオン添加設備を配設してもよい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃水を受け入れる一次処理槽と、好気性処理する生物反応槽と、前記生物反応槽の処理水が流入する処理水槽と、窒素除去用定量設備とからなることを特徴とする廃水処理装置。
【請求項２】
前記窒素除去用定量設備に繋がる循環配管にリン除去用金属イオン添加設備を備えることを特徴とする請求項１記載の廃水処理装置。
【請求項３】
前記生物反応槽は担体を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の廃水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、生物を用いた廃水処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、廃水処理装置としては、例えば家庭や比較的小人数が利用する施設から排出される汚水等の廃水を生物により浄化する小型の浄化槽が知られている（特許文献１および特許文献２参照）。特許文献２は、１つの容器内部を隔壁で仕切って、廃水を受け入れる一次処理槽と、この一次処理槽で処理されて得られた処理水に対して生物処理を施す生物反応槽と、上記生物反応槽からの処理水を固液分離する処理水槽とを区画してなる合併浄化槽を開示している。生物反応槽内には、処理水に対して散気を行う散気設備が設置されている。また、特許文献１は、合併浄化槽の一次処理槽内に廃水を流入するために設けられた流入管と、この流入管の開口端からの廃水（流入水）を受ける阻流板とを開示している。この阻流板は一次処理槽内に設けられかつ水平方向に延在する水平部のみから構成されている。
【０００３】
以下、図面を参照して、従来の具体的な浄化槽を説明する。
図２８は、第１従来例の浄化槽の内部構造を示す断面図である。この第１従来例の浄化槽（廃水処理装置）１は、例えばＦＲＰ（ガラス繊維で強化された不飽和ポリエステル系合成樹脂）製のタンク２の内部を隔壁３および４で仕切って、廃水を受け入れる一次処理槽５と、この一次処理槽５で処理されて得られた処理水に対して生物処理を施す生物反応槽６と、この生物反応槽６からの処理水を固液分離する処理水槽７とが区画されている。一次処理槽５は、第１嫌気ろ床槽５ａと第２嫌気ろ床槽５ｂとから概略構成されており、両室５ａおよび５ｂは隔壁５ｃによって区画されている。第１嫌気ろ床槽５ａには、この第１嫌気ろ床槽５ａから第２嫌気ろ床槽５ｂへの処理水の流量を調整するための流量調整部５ｄが設けられており、第２嫌気ろ床槽５ｂには、この第２嫌気ろ床槽５ｂから生物反応槽６への処理水の流量を一定に調整するための定量移送部５ｅが設けられている。なお、この一次処理槽５には、公知の嫌気処理槽や流量調整槽の他に、沈殿分離槽などを含めてもよい。
【０００４】
生物反応槽６は、一次処理槽５の第２嫌気ろ床槽５ｂに上記隔壁３を隔てて隣接しており、この生物反応槽６内には第２嫌気ろ床槽５ｂの処理水を受け入れ、微生物を担持した担体を流動させて生物処理を促進するための曝気装置としての散気設備８が設けられている。このため、生物反応槽６は担体流動曝気槽と呼ばれる処理槽である。
【０００５】
処理水槽７は、上記生物反応槽６に上記隔壁４を隔てて隣接しており、この処理水槽７内には、循環配管１０を介して、処理水槽７の底部に蓄積する汚泥を一次処理槽５の第１嫌気ろ床槽５ａへ移送するエアリフトポンプ１１（これは、揚水管中に空気を混入し、揚水管中の見かけの比重を小さくして、比重差により水や汚泥を押し上げるポンプを指す。）が配設されている。また、エアリフトポンプ１１は生物反応槽６からオーバーフローしてきた処理水に伴って流入する汚泥等に浮力を与えて、この汚泥等を浮上させ、一次処理槽へ返送するものでもある。このため、処理水槽７は高速処理水槽と呼ばれる処理槽である。なお、エアリフトポンプ１１にはブロワ（図示せず）が接続されており、また一次処理槽５の第１嫌気ろ床槽５ａの上部には、循環配管１０の先端近傍に流入水、返送汚泥または循環水を受ける阻流板１２が設けられている。また、第２嫌気ろ床槽５ｂ内の定量移送部５ｅには、この第２嫌気ろ床槽５ｂ内の水位を最低水位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）を設定する移流口１３が設けられており、処理水槽７の上部には処理水槽７内の水位が上がったときにろ材が流出するのを防止する網（図示せず）を流出口４７に有している。
【０００６】
このような第１従来例の浄化槽１では、一次処理槽５に流入してきた廃水（汚水）分だけ、各槽内の処理水が次の槽へ順に押し出されて浄化されて、最終的に放流されるように構成されている。
【０００７】
図２９は、第１従来例の浄化槽１による廃水処理を効率化した第２従来例の浄化槽の内部構造を示す断面図である。この第２従来例の浄化槽２０では、第１従来例の浄化槽１の構成要素の他に、一次処理槽５の第２嫌気ろ床槽５ｂ内に、処理水を隣接する生物反応槽６へ移送するためのエアリフトポンプ２１が設けられており、また生物反応槽６内には、生物反応槽の処理水を隣接する処理水槽７へ移送するためのエアリフトポンプ２２が設けられている。なお、エアリフトポンプ２１および２２には、それぞれ別個のブロワ（図示せず）が接続されている。
【０００８】
ところで、廃水中に含まれるリン（Ｐ）は、窒素（Ｎ）と共に閉鎖性水域の富栄養化の原因物質として認識されている。このため、廃水処理装置では、処理対象としての汚水等の廃水からリンを除去する必要がある。従来、リンを除去するための金属イオンを添加する装置を備えた廃水処理装置が知られている（特許文献３参照）。
【０００９】
特許文献３は、金属イオンとして鉄イオンあるいはアルミニウムイオンを廃水中に供給する脱リン処理装置を組み込んだ小型合併処理浄化槽を開示するものである。この浄化槽における脱リン処理装置は、金属イオンを溶出させる少なくとも一対の電極と、これらの電極が配された溶出槽と、電極間に定電流を印加する給電手段と、電極間の電圧変化から電極の消耗状態を検知する検知部とから構成されている。
【００１０】
【特許文献１】特公平６−６７５１０号公報
【特許文献２】特開２００３−１０８７１号公報
【特許文献３】特開平１０−２５８２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この発明が解決しようとする課題は、以下に示す点である。
（１）従来の廃水処理装置としての、例えば図２９に示した第２従来例の浄化槽２０では、例えばエアリフトポンプ１１、２１および２２は供給される空気量が一定であっても、ポンプ自体の揚程や浸水深さによって移送量や循環量が大幅に異なることがある。このため、一次処理槽５内の水位により、各槽において処理を受ける時間が廃水の流入の度合いによって変化し、処理性能に時間的なバラツキが生じ、生物化学的酸素要求量（以下、ＢＯＤという）や窒素の処理水質が不安定となるという課題があった。
【００１２】
（２）従来の廃水処理装置では、生物反応槽への移送（流入）量と一次処理槽への循環量とが別々のエアリフトポンプにより調整されているため、負荷の変化に応じて移送量が変化すると、移送（流入）量と循環量との比（以下、流入・循環量比という）を一定に保ちにくい。また、流入・循環量比を一定にするために、移送量を容易に変化させることができないという課題があった。
【００１３】
（３）従来の廃水処理装置では、ブロワの送気量を電気的または機械的に調整していたため、送気量を容易に調整することができないという課題があった。
【００１４】
（４）従来の廃水処理装置では、比較的大きなポンプで送水し、計量装置で必要な移送量に調整する場合があり、その場合には、無駄なエネルギが多く必要であるだけでなく、移送量を落とすことで閉塞が起き易くなるという課題があった。
【００１５】
（５）従来の廃水処理装置では、ブロワは所定の空気量を送り出すだけであり、曝気量を調整するためには配管外に空気を逃がす調整弁を設けるのが一般的であったが、その調整弁は場所をとっていた。また、ブロワの内蔵コイルに供給する電流・電圧を調節することで空気量を調整していたので、構造が複雑になるという課題があった。
【００１６】
（６）従来の廃水処理装置では、曝気、洗浄、移送（流入）および循環のために、電気盤（タイマ組込み、風量調整装置２台を組み込む）とブロワが四台も必要であり、設備コストが高くなるという課題があった。
【００１７】
（７）従来の廃水処理装置では、移送用ポンプと循環用ポンプに別々のブロワから空気を供給するように構成する場合があり、この場合には、片方の装置の設置水深が変わると、流入・循環量比が崩れ易くなるという課題があった。
【００１８】
（８）従来の廃水処理装置では、生物反応槽の内壁に近い位置に散気設備が設けられている。このように、生物反応槽の中心部から外れた位置に散気設備を設けた場合には、生物反応槽内に担体が流動化しないデッドスペースができるため、生物反応槽内の担体を十分に流動化させることができず、散気設備からの風量を多くしなければならない。また、担体に適正量生物を付着させることが難しかった。さらに、散気設備の単管の先端が単に切断されている場合には、散気設備からの風量を多くしても、生物反応槽内の処理水中に発生する粗大な気泡によっては担体に大きな浮力を与えられないばかりか、散気設備を駆動するブロワの動力に対して効率的に処理水中に溶存酸素（ＤＯ）を得ることができないという課題があった。
【００１９】
（９）散気設備は生物反応槽に固定されており、取外しができないため、洗浄作業や交換作業が容易に行えないという課題があった。
【００２０】
（１０）曝気による生物処理を行う場合には、固液分離は、沈殿あるいはろ過のいずれかの方法で行うのが一般的である。ろ過層を用いた場合には目詰まりを起こし易い。さらに、ろ過層に比重１未満のろ材を用いる場合には、ろ過層の上部に押さえ枠を設け、これによりろ材の浮きを抑制することが可能になるが、押さえ枠が閉塞したときにはその閉塞を解除する復旧作業を行わなければならず、メンテナンスが非常に困難であるという課題があった。
【００２１】
（１１）水平部のみから構成された阻流板は、一次処理槽内に流入する廃水の運動エネルギをまともに受ける結果、その流入水により一次処理槽内における分離と貯留という機能を低下させてしまうという課題があった。
【００２２】
（１２）上記課題を解決するための廃水処理装置はリン除去を目的とした金属イオン添加設備を備えることを環境面から要請されているという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
この発明に係る廃水処理装置は、廃水を受け入れる一次処理槽と、好気性処理する生物反応槽と、上記生物反応槽の処理水が流入する処理水槽と、窒素除去用定量設備とからなることを特徴とするものである。
【００２４】
この発明に係る廃水処理装置は、上記構成において、窒素除去用定量設備に繋がる循環配管にリン除去用金属イオン添加設備を備えることを特徴とするものである。
【００２５】
この発明に係る廃水処理装置は、上記構成において、生物反応槽は担体を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
この発明によれば、廃水を受け入れる一次処理槽と、好気性処理する生物反応槽と、上記生物反応槽の処理水が流入する処理水槽と、窒素除去用定量設備（循環ポンプ）とからなるように構成したので、移送ポンプ（これは空気圧により液体を移送するポンプを指す。）を設置した槽内の水位の影響をほとんど受けることなく、液体または固体の移送量を適宜変更することができるという効果がある。これにより、例えば一次処理槽内への廃水の流入量等による負荷に応じて移送量が変化しても、この変化に応じて循環に係る移送量を変化させることが可能となるため、設定された流入・循環量比を常に一定に保つことができ、ＢＯＤや窒素の処理水質の安定化を図ることができるという効果がある。すなわち、移送（流入）のための水量と循環のための水量が同じ空気源で調整するので、負荷に応じて移送水量が変化しても循環比を保つことができる。
窒素除去用定量設備（循環ポンプ、これは空気圧により液体を移送するポンプを指す。）において、窒素除去用定量設備（循環ポンプ）の容積を変えたり、吐出管の長さを変化することで移送水量を調整することができる。また、移送ポンプの容積を変え移送水量を変化させる設定を行うこともできる。さらに、移送ポンプの吐出管の長さを、吐出管調整器により変化させることで、移送水を吐出するための必要圧力が変わり供給風量が変わるので、移送水量を微調整することができる。
窒素除去用定量設備（循環ポンプ）や移送ポンプは複数台でも、１台のみでも、空気量を変化させることで、循環量（移送量）を調節できる。そこで、移送（流入）のための水量と循環のための水量比を調整することが容易となる。さらに、窒素除去用定量設備（循環ポンプ）や移送ポンプの吸込口に吸い込み管を設けることで、窒素除去用定量設備（循環ポンプ）や移送ポンプの設置位置に係わらず吸込位置を自由に設定できる。
送風量を変えることのできるブロワと、空気を動力源とする窒素除去用定量設備（循環ポンプ）と移送ポンプとを組み合わせて循環量と移送量を調整するので、流入量が少なくても、閉塞することがない。さらに、負荷に応じた量の空気を送ることができる。
ブロワに空気調節ネジを設けたり、電磁式ブロワの巻き線から配線を複数取り出し調整したり、あるいは、パワーカット設備をブロワに設けるなどで容易に空気量を調整できる。曝気、洗浄、移送（流入）、循環のために、送風量を変えることのできるブロワを用いることで、電気盤も必要ないので費用が少なく済む。
処理対象を移送するための移送ポンプと、返送するための窒素除去用定量設備（循環ポンプ）を１台で動作するので、正確な移送と循環水量比が得られる。それゆえ、移送と循環水量比を変えずに処理水量を変えることができる。
【００２７】
この発明によれば、上記構成において、窒素除去用定量設備に繋がる循環配管にリン除去用金属イオン添加設備を備えるように構成したので、循環配管内の処理水に金属イオンを添加して処理水中からリンを効率よく除去することができるという効果がある。このため、窒素およびリンを廃水中から効率よく確実に除去することができることから、富栄養化を確実に防止することができるという効果がある。
【００２８】
この発明によれば、上記構成において、生物反応槽に担体を備えるように構成したので、生物反応処理に有用の微生物を適正量効率よく固定することができ、生物反応処理の効率を格段に向上させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による廃水処理装置（浄化槽）の内部構造を示す断面図であり、図６（ａ）乃至図６（ｄ）は図１に示した浄化槽に設置された１台のブロワで、窒素除去用定量設備（循環ポンプ）と移送ポンプの２台を動作させる場合における制御方法を説明するための断面図であり、図７は図１に示した浄化槽内に設置可能な窒素除去用定量設備（循環ポンプ）と移送ポンプにおける窒素除去用定量設備（循環ポンプ）と移送ポンプの設置水深と流量（移送量または循環量）との関係を示すグラフであり、図８は図１に示した浄化槽に設置されたブロワの送気目盛と流量（移送量または循環量）との関係を示すグラフである。図２８および図２９に示した従来の廃水処理装置の構成要素と共通するものについては、同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００３０】
図２９に示すように、従来の浄化槽では、移送ポンプとしてのエアリフトポンプの移送量が供給される空気量が同一であっても、揚程ａや浸水深さによって大幅に異なることがある。このため、一次処理槽に設けたエアリフトポンプによる移送量は一次処理槽内の水位により異なることから、生物反応槽での滞留時間が異なり、ＢＯＤの処理水質のバラツキを回避できないという不都合がある。また、生物反応槽に設けたエアリフトポンプは生物反応槽へ流入してくる水量に関係なく循環水を一次処理槽へ戻すため、窒素の処理水質も不安定となるという不都合もある。このように、従来の浄化槽では、移送量と循環量がそれぞれ別々に調整されていたため、負荷に応じて移送量を変えても流入・循環量比が変わる事態に陥るおそれがある。
【００３１】
これに対し、この実施の形態１では、上記不都合を解消するために、移送ポンプ３０に送気管３６を介して、および窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３に送気管７１を介してそれぞれ連結する移送循環用ブロワ７０を配設している。すなわち、実施の形態１では、移送循環用ブロワ７０から移送ポンプ３０および窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３の双方へ送気できるように構成されている。なお、この実施の形態１における窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３は、図６（ａ）乃至図６（ｄ）に示すように、ポンプ本体３２と、このポンプ本体３２の上面３２ａに貫通して固定されかつ上部に吐出口３３ａを有しかつ下部に流入口３３ｂを有する逆Ｌ字状の吐出管３３と、上記ポンプ本体３２の底面３２ｂに設けられたチャッキ弁３５とから概略構成されている。移送循環用ブロワ７０は、送気管７１を経由して窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３のポンプ本体３２内の上部空間に連通している。
【００３２】
次に移送ポンプ３０、窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３および移送循環用ブロワ７０の動作を説明する。
まず、図６（ａ）に示すように、移送ポンプ３０のポンプ本体３２内がチャッキ弁３５から流入した汚水で満たされ、Ｕ字管３４が封水された状態となっており、また窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３のポンプ本体３２内に同様にチャッキ弁３５から汚水で満たされた状態になっている場合に、送気管３６および送気管７１を経由して移送ポンプ３０および窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３に対して移送循環用ブロワ７０からの空気が常時供給され続けると、その空気の逃げ場がなくなるため、両ポンプのポンプ本体３２内の上部空間は加圧された状態になり、この圧力により移送ポンプ３０ではＵ字管３４内の水面が押し下げられ、これにより吐出管３３内の汚水が吐出口３３ａから吐出され、窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３ではポンプ本体３２内の水面が押し下げられ、これにより吐出管３３内の汚水が吐出口３３ａから吐出される（揚水）。なお、吐出量は吐出管３３の吐出口３３ａの下部と水封時のポンプ本体３２内の水面との距離ａ、すなわち揚程によって変更可能である。また、この移送ポンプ３０および窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３の設置水深（Ｈ）は槽内の水面とポンプ本体３２の上面３２ａとの距離である。
【００３３】
移送ポンプ３０のポンプ本体３２と、窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３の本体３２内の水面が下がり、Ｕ字管３４の下端にまで達すると、Ｕ字管３４の水封が切れる（Ｕ字管水封切れ）。このとき、Ｕ字管３４を経由して吐出管３３の吐出口３３ａからポンプ本体３２内の加圧された空気が逃げる（排気）。それに伴い、窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３も、送気管７１から送気管３６を通して移送ポンプ３０の吐出口３３ａからポンプ本体３２内の加圧された空気が逃げる（排気）。両ポンプのポンプ本体３２内の圧力が大気圧に戻ると、ポンプ本体３２の底面３２ｂに設けられたチャッキ弁３５が開いて汚水がポンプ本体３２内に流入してくる。これにより、両ポンプのポンプ本体３２内の水面が上昇し、その水面が移送ポンプ３０のＵ字管３４の上端にまで達すると、他端部３４ｂから汚水が流入してＵ字管３４が水封される。この状態で、常時供給されている空気により、両ポンプのポンプ本体３２内の上部空間が加圧されると、上述のように揚水が再び行われる。
【００３４】
このような移送ポンプ３０および窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３に対して１台の移送循環用ブロワ７０を備えた浄化槽２０では、一次処理槽５および生物反応槽６の水位が変化しても、移送循環用ブロワ７０から上記移送ポンプ３０および窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３への空気量を制御できるので、移送量（負荷）と循環量との比（流入・循環量比）を保持したまま一定の移送量を確保でき、これによりＢＯＤおよび窒素の処理水質の安定化を図ることが可能である。
【００３５】
上述したように、この実施の形態１による浄化槽では、１台のブロワで２台の移送ポンプを駆動するように構成したことで、例えば一次処理槽の水位が増加しても、２台の移送ポンプに一定量の空気を送ることが可能となり、これにより移送量と循環量が安定し、所定の流入・循環量比を保持することができる。この様子を示したのが図７である。図７においてＸは移送量を示し、Ｙは循環量を示し、Ｚは放流量を示し、横軸は移送ポンプ設置水深（Ｈ）を示し、縦軸は流量（Ｌ／分）を示している。図７から明らかなように、槽内の水位の増加に伴って移送ポンプ設置水深（Ｈ）が７０ｍｍ〜３２０ｍｍまで変化しても、移送量Ｘと放流量Ｚは０．３Ｌ／分の変化しかなく、さらに各量間で一定の割合を保持できた。
【００３６】
ここで、移送量を変更する場合には、ブロワからの送気量の変更設備（例えば、空気量制御、間欠運転、バルブ調整、パワーカット、風量調整弁、コイルの巻数変更）を用いることで達成可能である。また、流入・循環量比を変更する場合には、移送ポンプの吐出管の揚程ａを変更するか、あるいは移送ポンプ本体の容積を変更することで達成可能である。すなわち、揚程ａまたは容積の変更により、２台の移送ポンプからの移送量が変わるため、流入・循環量比を変更することが可能となる。
【００３７】
また、処理水量を増加する場合でも、図８に示すように、流入・循環量比をほぼ一定にすることが可能であるので、安定した窒素除去性能を発揮することが可能である。この様子を示したのが図８である。図８においてＸは移送量を示し、Ｙは循環量を示し、Ｚは放流量を示し、横軸はブロワの送気目盛（−）を示し、縦軸は流量（Ｌ／分）を示している。図８から明らかなように、処理水量の増加に伴ってブロワの送気目盛を上げてゆくと、移送量Ｘ、循環量Ｙおよび放流量Ｚも増加するが、その増加には各量間で一定の割合が存在することが分かる。
【００３８】
以上のように、この実施の形態３では、移送循環用ブロワ７０から移送ポンプ３０および窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３の双方へ送気するように構成したので、一次処理槽５および生物反応槽６の水位が変化しても、移送循環用ブロワ７０から上記移送ポンプ３０および窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３への空気量を制御できるので、流入・循環量比を保持したまま一定の移送量を確保でき、これによりＢＯＤおよび窒素の処理水質の安定化を図ることができるという効果がある。
【００３９】
なお、この実施の形態１では、Ｕ字管３４を備えた移送ポンプ３０を一次処理槽５内に配設しているので、一次処理槽５への廃水の流入が変動して水位が低下しても、Ｕ字管３４の水封が切れ、移送と循環が停止して、一次処理槽５内の酸素要求量（ＤＯ）が上昇しないことから脱窒に悪い影響を与えないという効果がある。また、流入変動がないときは、Ｕ字管３４を備えた窒素除去用定量設備（循環ポンプ）を生物反応槽６内に配設した場合でも、流入変動がある場合のように循環用の移送ポンプが停止することがないので脱窒率が高くなった。
【００４０】
また、この実施の形態１では、１台の移送循環用ブロワ７０で２台の移送ポンプすなわち移送ポンプ３０および窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３を作動するように構成したが、１台のブロワで３台以上の移送ポンプを作動して、流入水の移送、循環および薬品添加をバランスよく行うことも可能であった。
【００４１】
さらに、この実施の形態１における循環配管１０は汚泥返送管と循環水移送管とを兼ねた１本管で構成されており、返送汚泥流入部（図示せず）が循環水流入部（図示せず）よりも高い位置に設けられて循環水が汚泥側に混入しないようになっている。循環配管１０としては、汚泥返送管と循環水移送管とに分けた構成を採用してもよい。
【００４２】
このような構成の浄化槽１のタンク２は、施設に形成された、水平を保持することができる基礎板上に設置されて使用に供される。多くの場合、地中に埋設して使用される。
【００４３】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２による廃水処理装置（浄化槽）の内部構造を示す断面図であり、図２は図５に示した浄化槽内に設置可能でありかつブロワにより駆動可能な窒素除去用定量設備（循環ポンプ）や移送ポンプの内部構造を示す断面図である。なお、この実施の形態２における構成要素のうち、実施の形態１等の構成要素と共通するものについては、同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００４４】
この実施の形態２による浄化槽１の特徴は、第２嫌気ろ床槽５ｂの定量移送部５ｅ内に１台の移送ポンプ３０を設けると共に、この移送ポンプ３０を駆動する１台の移送用ブロワ３１を設け、窒素除去用定量設備（循環ポンプ）としてエアリフトポンプ１１設けた点にある。エアリフトポンプ１１は、曝気洗浄用ブロワにタイマーを組み込むことで窒素除去用定量設備（循環ポンプ）として稼働し、汚泥引き抜き時には切り替える。移送ポンプ３０は、図２に示すように、ポンプ本体３２と、このポンプ本体３２の上面３２ａに貫通して固定されかつ上部に吐出口３３ａを有しかつ下部に流入口３３ｂを有する逆Ｌ字状の吐出管３３と、上記ポンプ本体３２内に位置する吐出管３３から延出する一端部３４ａと上記ポンプ本体３２内の上部空間に開放された他端部３４ｂとを有するＵ字管３４と、上記ポンプ本体３２の底面３２ｂに設けられたチャッキ弁３５とから概略構成されている。また、移送用ブロワ３１は、送気管３６を介して、移送ポンプ３０のポンプ本体３２の上面３２ａからポンプ本体３２内の上部空間に連通している。
【００４５】
ここで、移送ポンプ３０は、移送用ブロワ３１から供給される空気量に略比例する量の汚水を移送するものであり、移送用ブロワ３１からの空気量を変更することで容易に汚水の移送量を変更することが可能である。
【００４６】
なお、図５において３９は散気設備８およびエアリフトポンプ１１の双方に送気管８ａおよび１１ａを介して空気を供給する１台の曝気洗浄用ブロワであり、４０は処理水槽７内に設けられた洗浄設備としてのろ過層空気洗浄管であり、４１は処理水槽７内の処理水を装置外に流出させる前に消毒処理を行うための消毒槽であり、４２は消毒槽４１の上部に位置しかつ消毒用の薬剤を投入するための薬剤筒であり、４３は処理水槽７内の上部に設けられた移流口兼清掃孔である。また、阻流板１２の上部には流入管４４が設けられ、この流入管４４の上方には点検口４５が設けられている。この点検口４５は開閉可能である。
【００４７】
次に移送ポンプ３０の動作を説明する。
まず、移送ポンプ３０のポンプ本体３２内がチャッキ弁３５から流入した汚水で満たされ、Ｕ字管３４が封水された状態となっている場合に、移送用ブロワ３１からの空気が常時供給され続けると、その空気の逃げ場がなくなるため、ポンプ本体３２内の上部空間は加圧された状態になり、この圧力によりＵ字管３４内の水面が押し下げられ、これにより吐出管３３内の汚水が吐出口３３ａから吐出される（揚水）。なお、吐出量は吐出管３３の吐出口３３ａの下部と水封時のポンプ本体３２内の水面との距離ａ、すなわち揚程によって変更可能である。また、この移送ポンプ３０の設置水深（Ｈ）は第２嫌気ろ床槽５ｂ内の水面とポンプ本体３２の上面３２ａとの距離である。
【００４８】
移送ポンプ３０内の水面が下がり、Ｕ字管３４の下端にまで達すると、Ｕ字管３４の水封が切れる（Ｕ字管水封切れ）。このとき、Ｕ字管３４を経由して吐出管３３の吐出口３３ａからポンプ本体３２内の加圧された空気が逃げる（排気）。ポンプ本体３２内の圧力が大気圧に戻ると、ポンプ本体３２の底面３２ｂに設けられたチャッキ弁３５が開いて第２嫌気ろ床槽５ｂ内の汚水がポンプ本体３２内に流入してくる。これにより、ポンプ本体３２内の水面が上昇し、その水面がＵ字管３４の上端にまで達すると、他端部３４ｂから汚水が流入してＵ字管３４が水封される。この状態で、常時供給されている空気により、ポンプ本体３２内の上部空間が加圧されると、上述のように揚水が再び行われる。なお、Ｕ字管は水封できるものなら形状にこだわらない。
【００４９】
このような移送ポンプ３０および移送用ブロワ３１を備えた浄化槽１では、仮に一次処理槽５への廃水の流入量が増えて水位が上昇しても、上記移送ポンプ３０へ移送用ブロワ３１から一定量の空気を送気できるので、移送ポンプ３０からの吐出量、すなわち移送量を安定化させることが可能である。
【００５０】
以上のように、この実施の形態２によれば、第２嫌気ろ床槽５ｂ内に１台の移送ポンプ３０を設けると共に、この移送ポンプ３０を駆動する１台の移送用ブロワ３１を設けるように構成したので、移送ポンプ３０の設置水深の影響をほとんど受けずに、定量的に汚水を移送でき、汚水の処理時間にバラツキがなく、安定した処理性能を発揮することができるという効果がある。また、一次処理槽５への廃水の流入に対して一定の移送量（負荷）を保つことができるので、ＢＯＤの処理水質の安定化と共に長期的にみて窒素除去性能の安定化を図ることができるという効果がある。
【００５１】
実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３による廃水処理装置（浄化槽）に設置可能なブロワの内部構造を示す断面図であり、図４は図３に示したブロワの制御方法（パワーカット方法）を示すグラフである。なお、この実施の形態３における構成要素のうち、実施の形態１等の構成要素と共通するものについては、同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００５２】
この実施の形態３の特徴は、実施の形態２における移送用ブロワとして、送気量の変更が可能なブロワ５０を採用した点にある。ブロワ５０は、図３に示すように、ブロワ本体５１と、このブロワ本体５１内の隔壁５１ａの上側に形成された装置側チャンバ５２と、上記ブロワ本体５１内の隔壁５１ａの下側に形成されたエアチャンバ５３と、上記装置側チャンバ５２内に配設された２つのダイヤフラム５４と、両ダイヤフラム５４間に配設されたソレノイド５５と、上記隔壁５１ａに設けられかつ上記装置側チャンバ５２と上記エアチャンバ５３とに連通する連通管５６と、この連通管５６に設けられかつエアチャンバ５３内の空気を装置側チャンバ５２へ戻す風量調整弁５７と、上記装置側チャンバ５２と外気とを連通する連通孔５８と、この連通孔５８上に設けられたフィルタ５９と、上記エアチャンバ５３内の空気を外部に送る送気部６０とから概略構成されている。２つのダイヤフラム５４には、上記装置側チャンバ５２側へ開口するエア流入口（図示せず）がそれぞれ設けられている。また、２つのダイヤフラム５４と上記エアチャンバ５３とはそれぞれ送気管６１で連通している。なお、図３中の矢印はブロワ５０内の空気の流れを示している。
【００５３】
従来の浄化槽では、ブロワが所定量の空気を送り出すだけであるため、曝気量を調整するために配管外に空気を逃がす調整弁を設けるのが一般的であるが、場所をとってしまう不都合があった。これに対し、この実施の形態３では、ブロワとしてのダイヤフラムポンプ５０内に風量調整弁５７を備える構造としたので、ブロワ自体の構造を複雑化することなく、場所をとることなく、送気量を制御し、結果として汚水等の吐出量すなわち移送量を制御することが可能である。さらに、生物反応槽には空気調整用の弁を設ける必要がない。
【００５４】
また、ブロワ（ダイヤフラムポンプ：通常の風量調整弁のないポンプ）では、次のパワーカット法により送気量の制御が可能である。すなわち、このパワーカット法によれば、図４に示すように、送気目盛が０％の時はダイヤフラムポンプの動作に最低限必要な電圧部分を残してカットし、送気目盛が５０％程度の時は有効な電圧部分を残してカットし、送気目盛が９０％程度の時はカット部分をさらに減らすようにして送気量を制御し、結果として汚水等の吐出量すなわち移送量を制御することが可能である。なお、図４中の斜線領域はカット部分を示すものとする。
【００５５】
さらに、ブロワは、タイマー（図示せず）により間欠運転することで送気量を制御し、結果として汚水等の吐出量すなわち移送量を制御することが可能である。なお、ブロワは送風できるものなら形式にこだわるものではない。
【００５６】
さらに、従来の浄化槽では、ブロワの内蔵コイルへ供給される電流・電圧を調節したり、空気を単に逃がしたりすることで送気量を変えることがあったが、この実施の形態３では、電磁式ブロワとしてのダイヤフラムポンプ（通常の風量調整弁のないポンプ）のコイルの巻線を変えることで送気量を制御し、結果として汚水等の吐出量すなわち移送量を制御することが可能である。
【００５７】
なお、この実施の形態３では、ブロワとしてのダイヤフラムポンプ（通常の風量調整弁のないポンプ）と移送ポンプ（図示せず）とを連結する管（図示せず）に弁（図示せず）を設けて、この弁の開度を適宜調整することで移送ポンプ（図示せず）からの吐出量すなわち移送量を変更することが可能である。
【００５８】
また、この実施の形態３では、ブロワとしてのダイヤフラムポンプ（通常の風量調整弁のないポンプ）と連結される移送ポンプとして実施の形態１における移送ポンプ３０を採用し、その容積を変更させることで、吐出量を変更することが可能である。
【００５９】
この実施の形態３では、移送ポンプ（図示せず）の揚程ａを変えることで、吐出量の微調整を行って流入・循環量比を変更することが可能である。このため、浄化槽１を例えば５人槽用から１０人槽用へ対応させるために、ブロワからの送気量、結果として汚水等の移送量を制御する場合に使用可能である。
【００６０】
実施の形態４．
図９はこの発明の実施の形態４による廃水処理装置（浄化槽）の構成を示す模式図であり、図１０は図９に示した廃水処理装置に設置可能なリン除去用金属イオン添加設備の内部構造を示す断面図であり、図１１は図９に示した浄化槽に設置可能な移送ポンプと窒素除去用定量設備（循環ポンプ）の構成を示す概略斜視図であり、図１２は図１５に示す浄化槽に設置可能なエアリフトポンプ１１の構成を示す図であって、図１２（ａ）は縦断面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。なお、この実施の形態４における構成要素のうち、実施の形態１等の構成要素と共通するものについては、同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００６１】
従来の浄化槽では、生物反応槽での曝気、処理水槽７からの汚泥返送、流入水の移送および循環水の移送に対して別々のブロワを合計４台用いており、設備コストが高くなるという不都合がある。
【００６２】
この実施の形態４では、上記不都合を解消するために、２口のブロワを１台と１口を１台用いて、上記生物反応槽での曝気、処理水槽７からの汚泥返送、流入水の移送および循環水の移送を行うように構成している。すなわち、図９に示すように、この実施の形態４における１口の移送循環用ブロワ７０は、移送ポンプ３０および生物反応槽６内の底部に配された窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３にそれぞれ空気を供給するように構成されており、一次処理槽５から生物反応槽６への流入水および生物反応槽６から一次処理槽５への循環水の移送を行うものである。また、２口の曝気洗浄用ブロワ３９は、生物反応槽６およびエアリフトポンプ１１にそれぞれ空気を供給するように構成されており、生物反応槽６での曝気および処理水槽７からの汚泥返送を行うものである。この２口のブロワとしての曝気洗浄用ブロワ３９にはタイマー（図示せず）および電磁弁（図示せず）が内蔵されており、これにより曝気およびエアリフトポンプ１１による送泥を行うようになっている。例えば、生物反応槽６の曝気と処理水槽７の送泥とを行うために使用する２口のブロワの内蔵タイマーの稼動割合は、曝気を１４３としたときの送泥を１とする割合でタイマー（図示せず）を設定して実施した。なお、この実施の形態４では、送気量可変の移送循環用ブロワ７０で流入水および循環水の移送を行った。
【００６３】
また、循環水移送用の窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３の底部には、図１１に示すように、チャッキ弁（図示せず）から繋がる吸込管７９が接続されている。また、窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３および吸込管７９は移流口兼汚泥引抜管７３内に配設されており、この移流口兼汚泥引抜管７３内の底部に滞留する汚泥も吸込管７９の吸込口７９ａから吸い込まれ、循環可能に構成されている。また、処理水槽７に配設されたエアリフトポンプ１１は、水位が低下することで、ろ過層に捕捉された汚泥を剥離し、汚泥返送管としても機能するものであり、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、汚泥返送通路７４とエア供給通路７５とが一体に形成された構成を有するものである。エアリフトポンプ７２の吸込口７２ａには略円筒形状のスカート部品７６が装着されている。このスカート部品７６の内周面中央には、その周方向に上記吸込口７２ａの位置を固定するリブ７６ａが形成されている。スカート部品７６より上の空間は汚泥返送通路７４とエア供給通路７５より形成されている。このエアリフトポンプ７２におけるエア供給通路７５から空気が供給されると、その空気によりスカート部品７６内の下空間内に滞留していた汚泥が吸い上げられて汚泥返送通路７４内に送られるようになっている。なお、図１１において７７および７８はそれぞれ移送ポンプ３０を固定するための固定板であり、１５は移流部である。
【００６４】
なお、この実施の形態４においては、窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３を生物反応槽６内に設けたが、実施の形態５のように処理水槽７内に設けてもよく、あるいは実施の形態６のように生物反応槽６の外部に設けてもよい。
【００６５】
また、この実施の形態４における循環配管１０には、図９に示すように、リン除去用金属イオン添加設備９０Ａを配設したが、生物反応槽６内９０Ｂを配設しても、処理水槽７内９０Ｃを配設しても、生物反応槽６から処理水槽７への移流部の９０Ｄを配設してもよい。リン除去用金属イオン添加設備９０Ａ（９０Ｂ、９０Ｃおよび９０Ｄ）は、図１０に示すように、鉄イオンを溶出させる一対の電極９１および電極９２と、これらの電極９１および９２が配されかつ内部が水９３で満たされた溶出槽９４と、電極９１と電極９２との間に印加される定電流を制御する制御設備９５とから概略構成されている。電極９１は鉄板で構成されており、直流時に陽極として機能する。電極９２も鉄板で構成されており、直流時に陰極として機能する。制御設備９５は、感電事故を防止するために、交流を直流に変換する機能を備えている。この機能により陽極と陰極の極性が交換されることになるが、この極性交換機能により、電極９１および電極９２の表面上に酸化膜が形成されるのを防止することが可能となる。極性の交換頻度は、１日に１度でも、２日に１度でもよい。また、制御設備９５は、一定の電流を流すための定電流回路（図示せず）を備えている。これは、鉄板製の電極の劣化により電圧が変化することから、一定の電流を流して発生イオンを一定にするためである。
【００６６】
リン除去用金属イオン添加設備９０Ａ（９０Ｂ、９０Ｃおよび９０Ｄ）においては、水９３中に配設した電極９１および電極９２に直流電流を印加すると、陽極としての電極９１から２価の鉄イオンが水９３中に溶出される。２価の鉄イオンは水９３中の溶存酸素により３価の鉄イオンに変化し、処理水中のリン酸イオン（ＰＯ４３−）と反応してリン酸鉄（ＦｅＰＯ４）となって溶出槽９４内の底部に沈殿する。この沈殿物を溶出槽９４から除去することで処理水中からのリンの回収が可能となる。
【００６７】
この実施の形態４におけるリン除去用金属イオン添加設備９０Ａ（９０Ｂ、９０Ｃおよび９０Ｄ）には、電極として鉄電極を用いたが、この発明はこれに限定されるものではなく、両電極ともアルミニウム製であってもよい。しかし、カソードを白金や銀等の不溶性金属電極とする場合には、電極の極性を反転する必要がない。
【００６８】
また、これらリン除去用金属イオン添加設備９０Ａ（９０Ｂ、９０Ｃおよび９０Ｄ）では、金属イオンを電解してリンと接触させる構成を採っているが、この発明はこれに限定されるものではなく、例えば塩化第二鉄溶液、砂鉄、繊維状鉄、硫酸アルミニウム溶液、アルミニウム材（粉末）、消石灰、あるいは生石灰などを単独あるいは適宜組み合わせて添加することが可能である。
【００６９】
この実施の形態４では、上述のように、リン除去用金属イオン添加設備９０Ａに配設したが、必ず１適所だけに配設するのではなく、適宜、配設箇所を選択することが可能である。
【００７０】
以上のように、この実施の形態４では、２口のブロワを１台と１口を１台用いて、上記生物反応槽での曝気、処理水槽からの汚泥返送、流入水の移送および循環水の移送を行うように構成したので、使用するブロワの数を減らして設備コストを低減することができるという効果がある。
【００７１】
この実施の形態４では、処理水槽７に設置したエアリフトポンプ１１が汚泥返送通路７４およびエア供給通路７５を一体に内蔵するように構成されているので、汚泥返送管と空気管とを別体にしていた従来例と比べて吸込管の占有スペースを小型化することができるという効果がある。また、従来の浄化槽では、例えば年１回の定期清掃時に、サクションホースで空気管を破損する危険があったが、汚泥返送通路７４とエア供給通路７５を一体としたことで破損の危険を解消することができるという効果もある。
【００７２】
この実施の形態４では、処理水槽７の底部をホッパー型とした場合に、上記エアリフトポンプ１１による集泥を効率よく行うことができるという効果がある。
【００７３】
この実施の形態４では、リン除去用金属イオン添加設備９０Ａを配設したので、処理対象としての水中に含まれているリンを効率よく除去し、回収することができ、最終的に廃水処理装置から流出する処理水が閉鎖性水域に貯留された際に富栄養化するのを確実に防止することができるという効果がある。
【００７４】
実施の形態５．
図１３は、この発明の実施の形態５による廃水処理装置（浄化槽）の構成を示す模式図である。なお、この実施の形態５における構成要素のうち、実施の形態１等の構成要素と共通するものについては、同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００７５】
この実施の形態５の特徴は、実施の形態４において生物反応槽６内に配された窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３を処理水槽７内に配設した点にある。この場合においては、窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３により、一次処理槽に処理水が循環返送されることで、嫌気性の一次処理槽で、酸化態窒素が脱窒され、処理効率の向上を実施の形態１と同様に図ることができる。
【００７６】
この実施の形態５においては、実施の形態４と同様に、リン除去用金属イオン添加設備９０Ａを配設したが、生物反応槽６内９０Ｂを配設しても、処理水槽７内９０Ｃを配設しても、生物反応槽６から処理水槽７への移流部の９０Ｄを配設してもよく、さらに、必ず１適所だけに配設するのではなく、適宜、配設箇所を選択することが可能である。これらの場合に、処理対象としての水中に含まれているリンが効率よく除去され、沈殿物として回収される。
【００７７】
以上のように、この実施の形態５によれば、窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３を処理水槽７内に配設するように構成したので、処理水槽７内の処理水中から効率よく窒素を除去することができ、これにより一次処理槽５を含めた装置全体の処理効率を格段に向上させることができるという効果がある。
【００７８】
なお、この実施の形態５では、リン除去用金属イオン添加設備を適所に配設すれば、上述した窒素除去の効果に加え、処理水中からリンを効率よく除去、回収することができるので、最終的に廃水処理装置から流出する処理水が閉鎖性水域に貯留された際に富栄養化するのを確実に防止することができるという効果がある。
【００７９】
実施の形態６．
図１４は、この発明の実施の形態６による廃水処理装置（浄化槽）の構成を示す模式図である。なお、この実施の形態６における構成要素のうち、実施の形態１等の構成要素と共通するものについては、同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００８０】
この実施の形態６の特徴は、実施の形態５において処理水槽７内に配された窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３を生物反応槽６と処理水槽７との間の移流部１５から分岐した循環配管１０に配設した点にある。この場合においては、移流部１５から窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３により、循環配管１０を経て一次処理槽５へ循環返送されることで、嫌気性の一次処理槽で、酸化態窒素が脱窒され、処理効率の向上を実施の形態１と同様に図ることができる。
【００８１】
この実施の形態６においては、実施の形態４と同様に、リン除去用金属イオン添加設備９０Ａを配設したが、生物反応槽６内９０Ｂを配設しても、処理水槽７内９０Ｃを配設しても、生物反応槽６から処理水槽７への移流部の９０Ｄを配設してもよく、さらに、必ず１適所だけに配設するのではなく、適宜、配設箇所を選択することが可能である。これらの場合に、処理対象としての水中に含まれているリンが効率よく除去され、沈殿物として回収される。
【００８２】
以上のように、この実施の形態６によれば、窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３を移流部１５から分岐した循環配管１０に配設するように構成したので、循環水中から効率よく窒素を除去することができ、これにより一次処理槽５を含めた装置全体の処理効率を格段に向上させることができるという効果がある。
【００８３】
なお、この実施の形態６では、リン除去用金属イオン添加設備を適所に配設すれば、上述した窒素除去の効果に加え、処理水中からリンを効率よく除去、回収することができるので、最終的に廃水処理装置から流出する処理水が閉鎖性水域に貯留された際に富栄養化するのを確実に防止することができるという効果がある。
【００８４】
実施の形態７．
図１５はこの発明の実施の形態７による廃水処理装置（浄化槽）の構成を示す模式図である。なお、この実施の形態７における構成要素のうち、実施の形態１等の構成要素と共通するものについては、同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００８５】
この実施の形態７では、２口のブロワ１台と１口ブロワを１台用いた実施の形態４の構成に対し、１台の２口のブロワだけを用いて、生物反応槽６での曝気、処理水槽７からの汚泥返送、流入水の移送および循環水の移送を行うように構成している。すなわち、この実施の形態７では、実施の形態４に用いたのと同型の２口のブロワを使用し、この２口のブロワ３９からの送気管８ａに分岐部８０を設け、この分岐部８０からの新たな送気管８１に弁８２を設け、送気管８１と送気管３６および送気管７１とを連結するように構成されている。弁８２としては、例えば手動開閉弁または電磁弁などを採用することができる。
【００８６】
実施時には、移送、循環のためには、弁８２で風量を低下して、移送ポンプ３０と窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３を作動させ、生物反応槽６の曝気と処理水槽７の送泥とを行うために使用する２口のブロワの内蔵タイマーの稼動割合は、曝気１４３（送気管８ａ）に対して送汚１（送気管１１ａ）の割合で送気した。
【００８７】
以上のように、この実施の形態７によれば、２口のブロワを１台だけ用いて、上記生物反応槽６での曝気、処理水槽７からの汚泥返送、流入水の移送および循環水の移送を行うように構成したので、実施の形態４乃至実施の形態６と比べてもさらに、使用するブロワの数を減らして設備コストを低減することができるという効果がある。
【００８８】
なお、この実施の形態７では、実施の形態４等のようにリン除去用金属イオン添加設備を適所に配設すれば、上述した窒素除去の効果に加え、処理水中からリンを効率よく除去、回収することができるので、最終的に廃水処理装置から流出する処理水が閉鎖性水域に貯留された際に富栄養化するのを確実に防止することができるという効果がある。
【００８９】
また、リン除去用金属イオン添加設備は、実施の形態４乃至実施の形態６に示したように２つの２口のブロワを用いて、窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３を適所に配置しても、あるいは実施の形態７に示したように１つの２口のブロワを用いて、窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３を適所に配置しても、そのような配置構成に関係なく、循環配管１０、生物反応槽６内、処理水槽７内、生物反応槽６から処理水槽７への移流部１５に配置することが可能である。
【００９０】
さらに、実施の形態４乃至実施の形態７においては、処理水槽７からの洗浄排水を循環配管１０内に合流させて一次処理槽５へ戻すように構成したが、洗浄排水を一次処理槽５へ直接戻すための別の返送管を設けてもよい。
【００９１】
実施の形態８．
図１６は、この発明の実施の形態８による廃水処理装置の内部構成を示す模式図であり、図１７は図１６に示した廃水処理装置における生物反応槽内に設置された散気設備の第１例を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図であり、図１８は図１７に示した生物反応槽内で流動する担体の構成を拡大して示す図であって、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。
【００９２】
この実施の形態８による廃水処理装置１は、例えばＦＲＰ（ガラス繊維で強化された不飽和ポリエステル系合成樹脂）製のタンク２の内部を隔壁３および４で仕切って、廃水を受け入れる一次処理槽５と、この一次処理槽５で処理されて得られた処理水に対して生物処理を施す生物処理槽６と、この生物反応槽６からの処理水を固液分離する処理水槽７とを区画してなる廃水処理装置である。一次処理槽５は、公知の嫌気処理槽、沈殿分離槽あるいは流量調整槽などであってもよい。生物処理槽６は、一次処理槽５に隔壁を隔てて隣接しており、その槽内の水面の幅（Ｗ）と水深（Ｈ）との比（Ｗ／Ｈ）は通常０．４乃至２．０の範囲とされ、特に０．６７乃至１．２５の範囲が好ましい。なお、本発明の装置を構成する材料としては、ＦＲＰの他に鉄筋コンクリート、プレキャスト鉄筋コンクリート、ポリエチレン、ジシクロペンタジエンなどでもよい。また装置の形状は一体型だけでなく、処理量によっては各槽が互いに離れていてもよく、また、一体型タンクを複数台使用することも可能である。
【００９３】
生物処理槽６は図１７（ｂ）に示すように側面が外側に少し膨らんだ形状を有しており、この生物反応槽６の底部の中心近傍には散気設備８が設置されている。散気設備８は、図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示すように、生物反応槽６の底部中心近傍に配されたディフューザ１０９と、このディフューザ１０９を支持しかつ生物反応槽６外に設置されたブロワ（図示せず）から供給される所定風量の空気をディフューザ１０９に送る散気管１１０とから概略構成されている。
【００９４】
ディフューザ１０９は、パイプ固定板（図示せず）の最下部に設けられた爪（図示せず）に着脱可能に保持されており、上記パイプ固定板（図示せず）により着脱可能に立設された散気管１１０の下端から生物反応槽６の幅方向（矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向）にそれぞれ延びる第１分岐管１０９ａと、この第１分岐管１０９ａの両端からそれぞれ生物反応槽６の長さ方向（矢印Ｃ方向および矢印Ｄ方向）にそれぞれ延びる第２分岐管１０９ｂと、これら第２分岐管１０９ｂの端部からそれぞれ下方向（矢印Ｅ方向）にそれぞれ延びる第３分岐管９ｃとから概略構成されている。ディフューザ１０９の第１分岐管１０９ａの長さは、通常、生物反応槽６内の水面幅の１／２以下とされ、好ましくは１／３以下とされる。このように底部中心近傍にディフューザ１０９を備えた散気設備８を設けたことと、散気設備８から放出される気泡の大部分（約５０％）の気泡径を２ｍｍ以下に設定することで、気泡径が小さい微細気泡を用いる場合には、処理水を見かけ比重の小さい気液混合液とすることができ、これにより生物反応槽６内の担体（後述）に大きな浮力を与えるエアリフト効果が得られ、少ない風量で処理水の流動化を図ることができ、従来と同一風量であれば、より強い旋回流を生物反応槽６内に創出することができることから、担体の流動化を促進することが可能となる。また、散気設備８からの微細気泡により酸素の処理水中への溶解を促進して溶存酸素を効率的に得ることが可能となる。
【００９５】
また、散気設備８は、上述したように生物反応槽６に対して着脱可能である。従来のように散気設備が生物反応槽に対して固定されている場合には、この散気設備が目詰まりを起こしたときに、生物反応槽の水抜き作業を行った後に散気設備を清掃しなければならず、維持管理に手間がかかる。しかし、この実施の形態８における散気設備８のように生物反応槽６に対して着脱可能に設置する場合には、生物反応槽の水抜き作業をせずに、処理水を張ったままで散気設備８を生物反応槽６から取り外して清掃作業を行うことができるので、維持管理が容易となる。また、散気設備８には酸素の溶解効率の高い微細目のディフューザを使用することも容易となる。
【００９６】
生物反応槽６内の処理水には、処理水と生物処理に係わる微生物の滞留時間を増やす微生物固定化担体（担体）１１１が充填されている。微生物固定化担体１１１は、図１８（ａ）および図１８（ｂ）に示すように中空円筒状であって、２つの開口部１１２ａおよび１１２ｂを有する円筒体１１２と、この円筒体１１２の内外表面上に形成された襞１１３とから概略構成されている。襞１１３は多量の微生物を固定化するために有効な凹凸形状を有している。微生物固定化担体１１１の比重は、通常、０．９乃至１．２の範囲とされるが、後述のろ材を１以上の比重とした場合における両者の分離性を考慮して例えば０．９６程度が好ましい。また、微生物固定化担体１１１の直径は通常１０ｍｍ乃至４０ｍｍの範囲とされ、長さは通常１０ｍｍ乃至４０ｍｍの範囲とされる。さらに、微生物固定化担体１１１の生物反応槽６への充填率は、生物反応槽６内の処理水量に対して１０％以上、好ましくは３０％以上、より好ましくは５０％以上とされる。なお、生物反応槽６内での生物処理に利用される担体としては、微生物の適正量を固定化し易い形状であれば、上記微生物固定化担体１１１のような中空円筒状に限定されるものではない。
【００９７】
処理水槽７には、図２２および図２３に示すろ過層１２２が付帯して設けられている。ろ過層１２２は、生物反応槽６からの処理水を処理水槽７で固液分離して得られた流出水を装置外に排出する前にろ過するものである。ろ過層１２２にはろ材が充填されている。ろ材としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルまたはアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体等を使用することが可能である。ろ材の比重は１以上とされる。この場合には、ろ材が処理水中で沈降するため、ろ過層１２２の上澄を流出水として排出することが可能となる。また、生物反応槽６から処理水槽７へ移流する処理水中に上記微生物固定化担体１１１が混入した場合でも、比重差により微生物固定化担体１１１とろ材（図示せず）とを容易に分離することが可能となる。さらに、生物反応槽６から移流した処理水をろ過層１２２でろ過する前に処理水槽７の沈殿ゾーン１３４で固液分離したことで、ろ過層１２２にかかる固形物負荷を下げることができ、これによりろ過層１２２の寿命を延ばすことができ、長期間にわたり良好な処理水（流出水）の排出を維持することが可能となる。沈殿ゾーン１３４の形状としてはホッパー形とすることで、前段の水流の影響を受けないので、効率的な固液分離が行える。なお、ろ過層に用いられるろ材としては、懸濁物質やスカムが除去できる部材ならどのようなものでもよい。例えば、カートリッジ式ろ材、中空円筒状の担体またはスポンジろ材などを好適に挙げることができる。
【００９８】
処理水槽７には、処理水槽７内に蓄積する汚泥を一次処理槽５へ移送するエアリフトポンプ１１が設けられている。このエアリフトポンプ１１を作動させることで、処理水槽７の洗浄時に処理水槽７の水位を下げて、排泥、すなわち処理水槽７内に蓄積した汚泥の排出を容易に行うことが可能である。また、処理水槽７内のろ過層１２２の下側には、ろ過層１２２の洗浄を行う洗浄設備１２４およびろ過層１２２に充填されるろ材を捕捉する受け枠１２３が設けられている。洗浄設備１２４を作動させることで、ろ過層１２２の目詰まりを確実に防止することが可能であり、また受け枠１２３を設けたことで、この受け枠１２３上にろ材を捕捉でき、また、ろ材流出防止網１３５を設けることで、処理水槽７内で増水してもろ材の流出を阻止することが可能である。
【００９９】
次に廃水処理方法について説明する。
まず、廃水が一次処理槽５内に流入すると、一次処理槽５内では流入水に対して沈殿分離または嫌気処理等が施される。
【０１００】
次に、一次処理槽５で嫌気処理された処理水を生物反応槽６へ移流すると、生物反応槽６では処理水に対して生物処理が施される。ここで、生物反応槽６の底部の中心付近に設置された散気設備８から放出される微細気泡によるエアリフト効果により生物反応槽６内の処理水および微生物固定化担体１１１が流動化される。すなわち、生物反応槽６内の中心に上向きの流れが生じ、この流れにより水面近傍では中心から外側へ、底部では外側から中心へ向かう旋回流が生じる。この旋回流により処理水中の微生物固定化担体１１１の位置が常に移動するため、生物反応槽６内にデッドスペースがなくなり、生物反応槽６全体が有効に利用される。また、散気設備８から放出される微細気泡により処理水に有効に酸素の処理水中への溶解を促進することで溶存酸素が効率的に得られる。
【０１０１】
次に、生物反応槽６で生物処理された処理水を処理水槽７に移流すると、処理水槽７では生物反応槽６からの処理水中の固形物（例えば汚泥）と水（処理水）とを分離する固液分離処理が施される。固液分離された汚泥は、エアリフトポンプ１１により一次処理槽５へ適宜返送される。また、固液分離された水は処理水槽７内に設置されたろ過層１２２によりろ過され、流出水として装置外に排出される。受け枠１２３によりろ過層１２２に充填されたろ材（図示せず）が所定の位置以外への移動が阻止され、ろ材流出防止網１４を設けることで、流出量が大きく変動しても、ろ材（図示せず）が流出水と共に装置外に排出されない。なお、必要に応じて、洗浄設備１２４によりろ過層１２２を洗浄することが可能である。
【０１０２】
以上のように、この実施の形態８によれば、生物処理槽６の底部の中心近傍に散気設備８を設置するように構成したので、散気設備８からの風量を少なくしても生物反応槽６内にその中心から上向きの流れを生じさせることで、水面近傍では中心から外側へ、逆に底部では外側から中心へ向かう旋回流を生じさせることができ、この旋回流により生物反応槽６内の微生物固定化担体１１１を十分に流動化させることができ、これにより生物反応槽６内にデッドスペースを解消し、生物反応槽６全体を生物処理に有効に使用することができるという効果がある。
【０１０３】
この実施の形態８によれば、底部の中心近傍に散気設備８に微細気泡を発生するディフューザ１０９を備えるように構成したので、ディフューザ１０９から放出される微細気泡によって処理水を見かけ比重の小さい気液混合液とすることができ、これにより生物反応槽６内の微生物固定化担体１１１に大きな浮力を与えるエアリフト効果が得られ、同一風量であれば、より強い旋回流を生物反応槽６内に創出することができることから、微生物固定化担体１１１の流動化を促進することができるという効果がある。また、ディフューザ１０９からの微細気泡により酸素の処理水中への溶解を促進することができるという効果がある。
【０１０４】
この実施の形態８によれば、散気設備８を生物反応槽６に対して着脱可能となるように構成したので、固定された場合と異なり、生物反応槽６の水抜き作業をせずに、処理水を張ったままで散気設備８を生物反応槽６から取り外して清掃作業を行うことができることから維持管理を容易に行うことができるという効果がある。
【０１０５】
この実施の形態８によれば、生物反応槽６内に、内外表面に襞１１３を有する中空円筒状の微生物固定化担体１１１を充填するように構成したので、微生物固定化担体１１１の襞１１３の凹凸部分に多くの微生物膜を形成することができることから、高負荷運転を実施することができるという効果がある。
【０１０６】
この実施の形態８によれば、処理水槽７に、沈殿ゾーン１３４を設けるように構成したので、生物反応槽６から移流した処理水をろ過層１２２でろ過する前に処理水槽７で固液分離することが可能となり、これにより、ろ過層１２２にかかる固形物負荷を下げることができ、ろ過層１２２の寿命を延ばすことができ、長期間にわたり良好な処理水（流出水）の排出を維持することができるという効果がある。
【０１０７】
この実施の形態８によれば、処理水槽７にエアリフトポンプ１１を設けるように構成したので、エアリフトポンプ１１により処理水槽７内に蓄積する汚泥を一次処理槽５へ移送すると共に、処理水槽７の洗浄時に処理水槽７の水位を下げて、排泥、すなわち処理水槽７内に蓄積した汚泥の排出を容易に行うことができるという効果がある。また、処理水槽７のろ過層１２２の下側に、洗浄設備１２４を設けるように構成したので、洗浄設備１２４によりろ過層１２２の目詰まりを確実に防止することができると共に、受け枠１２３によりろ材を捕捉して、また、ろ材流出防止網１４を設けることで、処理水槽７内で増水しても、ろ材の流出を阻止することができるという効果がある。
【０１０８】
この実施の形態８によれば、ろ過層１２２に比重１以上のろ材を充填するように構成したので、ろ過層１２２の上部に設けられた従来の押さえ枠の閉塞を防止することができると共に、処理水より重いろ材（図示せず）を空気洗浄時以外は受け枠１２３上に載せておくことができ、冠水時でも装置外に流出することを防止することができるという効果がある。
【０１０９】
実施の形態９．
図１９はこの発明の実施の形態９による廃水処理装置の散気設備を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。なお、この実施の形態９における構成要素のうち、実施の形態１の構成要素と共通するものについては同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【０１１０】
この実施の形態９の特徴は、散気設備８のディフューザ１０９を、上記パイプ固定板（図示せず）により着脱可能に立設された散気管１１０の下端から生物反応槽６の幅方向（矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向）にそれぞれ延びる第１分岐管１０９ａのみから構成した点にある。このようにディフューザ１０９を第１分岐管１０９ａのみから構成しても、図１９（ａ）に示した生物反応槽６のように長さ方向（矢印Ｃ方向または矢印Ｄ方向）の寸法が比較的短い場合には、実施の形態８と同様に生物反応槽６内にデッドスペースをなくすように微生物固定化担体１１１および処理水を十分に流動化させることが可能となる。また、ディフューザ１０９の第１分岐管１０９ａから微細気泡を発生させるように構成することで、エアリフト効果が得られ、処理水中の溶存酸素量を上昇させることが可能となる。さらに、ディフューザ１０９を第１分岐管１０９ａのみから構成することで、散気設備８の製作コストを削減することが可能となる。
【０１１１】
以上のように、この実施の形態９によれば、散気設備８のディフューザ１０９を第１分岐管１０９ａのみから構成したので、比較的小型の生物反応槽６であれば、実施の形態８と同様に微生物固定化担体１１１および処理水を十分に流動化させることができるという効果がある。また、ディフューザ１０９の第１分岐管１０９ａから微細気泡を発生させるように構成することで、エアリフト効果が得られ、処理水中の溶存酸素量を上昇させることができるという効果がある。
【０１１２】
実施の形態１０．
図２０はこの発明の実施の形態１０による廃水処理装置の散気設備を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。なお、この実施の形態１０における構成要素のうち、実施の形態１等の構成要素と共通するものについては同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【０１１３】
この実施の形態１０の特徴は、上記パイプ固定板（図示せず）により着脱可能に立設された散気管１１０の下端から生物反応槽６の長さ方向（矢印Ｃ方向および矢印Ｄ方向）にそれぞれ延びる第１分岐管１０９ａと、この第１分岐管１０９ａの両端からそれぞれ生物反応槽６の幅方向（矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向）にそれぞれ延びる第２分岐管１０９ｂとからなるディフューザ１０９を、生物反応槽６の幅方向（矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向）に沿って２つ並べて配設した点にある。すなわち、この実施の形態１０では、実施の形態９とは逆に、図２０（ａ）に示すように、長さ方向（矢印Ｃ方向または矢印Ｄ方向）の寸法が比較的長い生物反応槽６を適用対象としており、生物反応槽６の幅方向に沿って２つ並べて配設されたディフューザ１０９をそれぞれ生物反応槽６の長さ方向の中心付近に設置することで、実施の形態８または実施の形態９と同様に、生物反応槽６内にデッドスペースをなくすように微生物固定化担体１１１および処理水を十分に流動化させることが可能となる。なお、図２０（ａ）および図２０（ｂ）に示すように、生物反応槽６内の処理水槽側壁には生物反応槽６内の処理水を処理水槽７へ移すための移流口兼汚泥引抜管７３が設けられている。
【０１１４】
以上のように、この実施の形態１０によれば、２つのディフューザ１０９を生物反応槽６内に配設するように構成したので、比較的大型の生物反応槽６であっても、実施の形態８等と同様に微生物固定化担体１１１および処理水を十分に流動化させることができるという効果がある。また、ディフューザ１０９から微細気泡を発生させるように構成することで、エアリフト効果が得られ、処理水中の溶存酸素量を上昇させることができるという効果がある。
【０１１５】
なお、この実施の形態１０では、２つのディフューザ１０９を生物反応槽６内に配設したが、この発明はこれに限定されるものではなく、生物反応槽６内のデッドスペースを解消するために、生物反応槽６のサイズに応じて複数のディフューザを配設するようにしてもよい。
【０１１６】
実施の形態１１．
この発明の実施の形態１１には実施の形態１と同様の装置を用いた。図２１は図１に示した廃水処理装置における一次処理槽内に設置された阻流板（斜面部を有するＬ字状）を拡大して示す斜視図であり、図２２は図１に示した廃水処理装置の処理水槽の断面図であり、図２３は図２２に示した処理水槽の内部構成を透視して示す斜視図である。なお、この実施の形態１１における構成要素のうち、実施の形態１等の構成要素と共通するものについては同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【０１１７】
この実施の形態１１の特徴は、一次処理槽５内に、流入管２からの廃水の流入方向を制御する斜面部または曲面部を有する阻流板１２を設けた点にある。すなわち、流入水はその量や継続時間が様々に変化して流入するものである。流入量がそれほど多くない場合には、一次処理槽５で夾雑物の分離と貯留が問題なく行われる。しかし、流入量が多い場合や継続時間が長い場合には、流入水のもつ運動エネルギにより夾雑物の貯留部分が乱され、一次処理槽５の分離機能および貯留機能が働かなくなる。すなわち、流入水は、一次処理槽５の水面より上の位置から水平方向の向きで流入し、水面に落下する。この向きの運動エネルギを減殺する必要がある。そこで、斜面部等を有する阻流板１２を設ける必要がある。
【０１１８】
この実施の形態１１における一次処理槽５は、第１嫌気ろ床槽５ａと第２嫌気ろ床槽５ｂとから構成されており、第１嫌気ろ床槽５ａの上部壁側にはＬ字状の阻流板１２が設置されている。阻流板１２は、図２１に拡大して示すように、第１嫌気ろ床槽５ａの上部に支持された上板１２ａと、第１嫌気ろ床槽５ａの内壁に支持された下板１２ｂとから構成されており、上板１２ａと下板１２ｂとは９０°乃至１２０°の範囲、好ましくは１００°の交差角度をもって固定されている。流入管４４および循環配管（汚泥移送管）１０は、その廃水および循環水（汚泥を含む）が阻流板１２の上板１２ａに当たるように配設されており、上板１２ａに当たった廃水および循環水（汚泥を含む）はその上板１２ａを下板１２ｂまで流下するように設定されている。このため、廃水および循環水（汚泥を含む）が阻流板１２を経て第１嫌気ろ床槽５ａ内に流入する際には、廃水および循環水（汚泥を含む）の運動エネルギの大部分が減殺されている。従って、廃水や循環水（汚泥を含む）の流入による第１嫌気ろ床槽５ａ内の沈殿物の乱れを回避できるため、嫌気処理等の進行の阻害を確実に防止することが可能である。すなわち、汚泥貯留可能日数が延長でき、汚泥最大貯留量は増える。さらに、安定した流入水質を保持できるので、曝気不足や過曝気運転が解消できる。
【０１１９】
第１嫌気ろ床槽５ａには、この第１嫌気ろ床槽５ａから第２嫌気ろ床槽５ｂへの処理水の流量を調整するための移流口兼汚泥引抜管７３が設けられている。第２嫌気ろ床槽５ｂには、この第２嫌気ろ床槽５ｂから生物反応槽６への処理水の流量を一定に調整するための移送ポンプ３０が移流口兼汚泥引抜管７３に設けられている。
【０１２０】
生物反応槽６にはその底部の中心付近に散気設備８が着脱可能に配設されており、生物反応槽６内には、生物反応槽６内の所定量の処理水を一次処理槽５へ循環する窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３が設けられている。なお、この窒素除去用定量設備（循環ポンプ）２３および上記移送ポンプ３０には、移送循環用ブロワ７０が接続されている。
【０１２１】
処理水槽７は、図２２および図２３に示すように、いわゆるホッパー型とされ、この処理水槽７内には、循環配管（汚泥移送管）１０を介して、処理水槽７の底部に蓄積する循環水（汚泥を含む）を一次処理槽５の第１嫌気ろ床槽５ａへ移送するエアリフトポンプ１１が配設されている。なお、このエアリフトポンプ１１および上記散気設備８には、曝気洗浄用ブロワ３９が接続されている。また、処理水槽７内の上部には、図２３に示すようにろ過層１２２が設けられ、このろ過層１２２の下側にはろ過層１２２に充填されるろ材（図示せず）を捕捉する受け枠１２３が設けられ、この受け枠１２３の下側には洗浄設備１２４が設けられている。洗浄設備１２４は、受け枠１２３の下方から洗浄空気を放出するろ過層空気洗浄管４０と、このろ過層空気洗浄管用弁４０ｂとから構成されている。なお、図２３における符号１２５はろ過層１２２の上部に設けられた越流堰である。
【０１２２】
また、処理水槽７内には、ろ過層１２２を経た処理水を装置外に流出させる前にこの処理水に対して消毒処理を行うための消毒槽４１が設けられており、この消毒槽４１の上部には消毒用の薬剤を投入するための薬剤筒４２が設けられている。なお、処理水槽７の上部には移流口兼清掃孔４３が設けられている。
【０１２３】
このような構成の廃水処理装置１は、施設等の地中に水平を保持して埋設されて使用に供される。地上には一次処理槽５の阻流板１２の上方位置に点検口４５が設けられ、この点検口４５は開閉可能である。また、上述したように、阻流板１２をＬ字状に形成したことにより、点検口４５を通して流入管４４および循環配管（汚泥移送管）１０の各開口部付近の状態を観察できることから、維持管理を容易にすることが可能である。
【０１２４】
以上のように、この実施の形態１１によれば、一次処理槽５内に、流入管４４からの廃水と循環配管（汚泥移送管）１０からの循環水の流入方向を制御する斜面部または曲面部を有するＬ字状の阻流板１２を設けるように構成したので、廃水および循環水（汚泥を含む）を、阻流板１２を経て第１嫌気ろ床槽５ａ内に導いても、廃水および循環水（汚泥を含む）の運動エネルギの大部分を減殺でき、これにより、廃水や循環水（汚泥を含む）の流入による第１嫌気ろ床槽５ａ内の沈殿物の乱れを回避できるため、嫌気処理等の進行の阻害を確実に防止することが可能である。また、循環配管（汚泥移送管）１０よりの循環水（汚泥を含む）の流入方向の制御にも有効である。
【０１２５】
なお、この実施の形態１１では、処理水槽７をホッパー型に構成したので、従来のスロット型のように前段（生物処理）からの水流の影響を受けず、効率的な固液分離を行うことができるという効果がある。
【０１２６】
実施の形態１２．
図２４はこの発明の実施の形態１２による廃水処理装置における一次処理槽内に設置可能な阻流板（切妻）を拡大して示す斜視図である。なお、この実施の形態１２における構成要素のうち、実施の形態１等の構成要素と共通するものについては同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【０１２７】
この実施の形態１２の特徴は、実施の形態１１における阻流板１２の下板１２ｂの上表面を切妻形状とした点にある。すなわち、下板１２ｂの上表面には、図２４に示すように、互いに逆方向への流れを形成する２つの斜面部１２ｃおよび１２ｄが形成されている。この場合には、流入管４４から流入する廃水および循環配管（汚泥移送管）１０から循環される循環水（汚泥を含む）が阻流板１２の上板１２ａに当たり、上板１２ａを流下した廃水および循環水（汚泥を含む）が下板１２ｂの上表面で斜面部１２ｃおよび１２ｄにより逆の傾斜方向に振り分けられる。これにより、廃水および循環水（汚泥を含む）の運動エネルギを効率的に減殺することが可能である。
【０１２８】
以上のように、この実施の形態１２によれば、阻流板１２の下板１２ｂを切妻形状としたので、下板１２ｂまで流下した廃水および循環水（汚泥を含む）を互いに逆の傾斜方向に振り分けることができ、これにより廃水および循環水（汚泥を含む）の運動エネルギを効率的に減殺することができるという効果がある。
【０１２９】
実施の形態１３．
図２５はこの発明の実施の形態１３による廃水処理装置における一次処理槽内に設置可能な阻流板（片流れ）を拡大して示す斜視図である。なお、この実施の形態１３における構成要素のうち、実施の形態１等の構成要素と共通するものについては同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【０１３０】
この実施の形態１３の特徴は、実施の形態１１における阻流板１２の下板１２ｂの上表面を片流れ形状とした点にある。すなわち、下板１２ｂの上表面は、図２５に示すように、一方に傾斜する斜面部１２ｅを有している。この場合には、流入管４４から流入する廃水および循環配管（汚泥移送管）１０から循環される循環水（汚泥を含む）が阻流板１２の上板１２ａに当たり、上板１２ａを流下した廃水および循環水（汚泥を含む）が下板１２ｂ上の斜面部１２ｅにより一傾斜方向に流される。これにより、廃水および循環水（汚泥を含む）の運動エネルギを効率的に減殺することが可能である。
【０１３１】
以上のように、この実施の形態１３によれば、阻流板１２の下板１２ｂを片流れ形状としたので、下板１２ｂまで流下した廃水および循環水（汚泥を含む）を一傾斜方向に流すことができ、これにより廃水および循環水（汚泥を含む）の運動エネルギを効率的に減殺することができるという効果がある。
【０１３２】
実施の形態１４．
図２６はこの発明の実施の形態１４による廃水処理装置における一次処理槽内に設置可能な阻流板（斜面）を拡大して示す斜視図である。なお、この実施の形態１４における構成要素のうち、実施の形態１等の構成要素と共通するものについては同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【０１３３】
この実施の形態１４の特徴は、実施の形態１１における阻流板１２に代えて、全体が傾斜した平板状の阻流板１２を採用した点にある。すなわち、阻流板１２は一次処理槽５内に水平方向に対して傾斜するように固定されている。この場合には、流入管４４から流入する廃水および循環配管（汚泥移送管）１０から循環される循環水（汚泥を含む）が阻流板１２に当たり、そのまま阻流板１２を流下して一次処理槽５内に導かれる。これにより、廃水および循環水（汚泥を含む）の運動エネルギを効率的に減殺することが可能である。
【０１３４】
以上のように、この実施の形態１４によれば、全体が傾斜した平板状の阻流板１２を採用したので、阻流板１２に当たった廃水および循環水（汚泥を含む）を一傾斜方向に流すことができ、これにより廃水および循環水（汚泥を含む）の運動エネルギを効率的に減殺することができるという効果がある。
【０１３５】
実施の形態１５．
図２７はこの発明の実施の形態１５による廃水処理装置における一次処理槽内に設置可能な阻流板（曲面）を拡大して示す斜視図である。なお、この実施の形態１５における構成要素のうち、実施の形態１等の構成要素と共通するものについては同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【０１３６】
この実施の形態１５の特徴は、実施の形態１１における阻流板１２に代えて、全体が周面（曲面）形状に形成された一枚の阻流板１２を採用した点にある。すなわち、阻流板１２はその内周面１２ｆが流入管４４および循環配管（汚泥移送管）１０の開口部に向くように一次処理槽５内に固定されている。この場合には、流入管４４から流入する廃水および循環配管（汚泥移送管）１０から循環される循環水（汚泥を含む）が阻流板１２の内周面１２ｆに当たり、そのまま阻流板１２の内周面１２ｆを流下して一次処理槽５内に導かれる。これにより、廃水および循環水（汚泥を含む）の運動エネルギを効率的に減殺することが可能である。
【０１３７】
以上のように、この実施の形態１５によれば、全体が周面（曲面）形状に形成された一枚の阻流板１２を採用したので、阻流板１２の内周面１２ｆに当たった廃水および循環水（汚泥を含む）をその周面に沿って流すことができ、これにより廃水および循環水（汚泥を含む）の運動エネルギを効率的に減殺することができるという効果がある。
【０１３８】
以下、具体例を実施例により説明する。
実施例１．
生物反応槽６内に配設した窒素除去用定量設備（循環ポンプ）と、循環配管（移送管）にリン除去用金属イオン添加設備を備えた本発明の廃水処理装置１を用いて廃水処理を行った。
実施例の廃水処理装置は７人槽で、流入水を受け入れる第１嫌気ろ床槽と、この第１嫌気ろ床槽からの処理水を受け入れる第２嫌気ろ床槽とからなる一次処理槽５と、この一次処理槽５からの処理水を受け入れかつ生物反応処理を行う生物反応槽６とこの内部に配置された窒素除去用定量設備（循環ポンプ）とリン除去用金属イオン添加設備として図１０に示す鉄イオンを溶出させる設備と、高速固液分離槽として機能する処理水槽７と、消毒槽４１とから構成されている。実施例としての仕様（容量および構成材料）を表１に示した。
【表１】
2005177695.tif 000003
【０１３９】
この実施例の廃水処理装置は、茨城県霞ヶ浦町の実家庭（Ｇ邸）に設置した。実施例の廃水処理装置においては、家庭より排出した汚水を実施例の廃水処理装置の一次処理槽に流入させた。なお、廃水処理装置への流入水量データを表２に示した。廃水処理装置の維持管理については、担体を流動させるために４．８ｍ３／ｍ３／時以上の曝気を行い、日平均汚水量の４倍程度の循環を行った。また、処理対象原水の性状を表３に示した。
【表２】
2005177695.tif 000004
【表３】
2005177695.tif 000005
【０１４０】
実施例の廃水処理装置による結果としてＢＯＤ除去性能、窒素除去性能およびリン除去性能を以下に示す。ＢＯＤ除去性能を調べる際には、冬季に運転を開始したＧ邸の廃水処理装置に対して植種（シーディング）を行った。処理水のＢＯＤを表４に示し、処理水Ｔ−Ｎ（全窒素）平均値および脱窒率を表５に示し、処理水Ｔ−Ｐ（全リン）平均値およびＴ−Ｐ（全リン）除去率を表６に示した。
【表４】
2005177695.tif 000006
【表５】
2005177695.tif 000007
【表６】
2005177695.tif 000008
【０１４１】
このような試験結果から明らかなように、生物反応槽６内に配設した窒素除去用定量設備（循環ポンプ）と、循環配管（移送管）にリン除去用金属イオン添加設備を備えた場合に、高いＢＯＤ除去率や脱窒率を達成しながら、処理対象原水からリンを効率よく除去できることが分かる。
【０１４２】
実施例２．
実施の形態８で説明した廃水処理装置１を用いて廃水処理を行った。生物反応槽６内には直径２１ｍｍ、長さ２１ｍｍのポリエチレン製の中空円筒状担体を５０％充填した。生物反応槽６の形状は、幅１．０ｍ、長さ０．４ｍおよび深さ１．０ｍで、側面が少し膨らんだ形状のものを用いた。ディフューザ１０９を用いた散気設備８を稼動して中空円筒状担体の流動状態を観察したところ、微細気泡により気液混合液の見かけ比重を小さくでき、エアリフト効果、すなわち同一風量であれば、より強い旋回流を発生させることができることを確認した。また、処理水中の溶存酸素量の増加を確認することができた。
【０１４３】
実施例３．
実施例１と同様に廃水処理装置１を用いて廃水処理を行った。散気設備８として生物反応槽６に対して着脱可能な機構を備えた散気設備を用いた。この場合、散気設備が目詰まりを起こしても、生物反応槽６内の水抜きをせずに、実際に散気設備を取り外して清掃、交換作業を行ったところ、短時間に作業を終了することができた。また、一般に微細気泡を発生させるタイプのディフューザでは目詰まりを起こし易いが、清掃、交換作業が容易であれば、非常に使い勝手がよいことを確認した。
【０１４４】
実施例４．
実施例１と同様に廃水処理装置１を用いて廃水処理を行った。生物反応槽６内に充填される担体として襞１１３を有する比重０．９６の微生物固定化担体１１１を用いた。この微生物固定化担体１１１の襞１１３には適正量の安定した微生物膜を形成できることから、種々の高負荷運転を行ったところ、高負荷運転（０．６ｋｇ／ｍ３・日）が可能であることを確認した。この場合、散気設備により自然に微生物膜が剥離することにより、固定床で必要な逆洗が不要となることを確認した。
【０１４５】
実施例５．
実施例１と同様に廃水処理装置１を用いて廃水処理を行った。ろ過層１２２を付帯した処理水槽７を用いた。この場合に、沈降性の悪い懸濁物質やスカムの装置外への流出を防止することができた。
【０１４６】
実施例６．
実施例１と同様に廃水処理装置１を用いて廃水処理を行った。ホッパー型の沈殿ゾーン１３４にエアリフトポンプ１１を設け、ろ過層１２２に洗浄設備４０および受け枠１２３を設けた。これにより、処理水槽７からの汚泥排除およびろ過層１２２の洗浄を同時にかつ容易に行えることを確認した。
【０１４７】
実施例７．
実施例１と同様に廃水処理装置１を用いて廃水処理を行った。処理水槽７のろ過層１２２に比重１．１のろ材を充填した。処理水より重いろ材を空気洗浄時以外は受け枠１２３上に載せておくことができ、冠水時でも装置外に流出することを防止することができた。また、ろ材に生物反応槽６の担体が混入した場合でも、比重差で容易に分離することができた。また、ろ材と越流堰１２５との間隔があるため、流量変動の影響はろ過層１２２の全表面に分散され、ろ材に捕捉された汚泥の流出を比重１未満のろ材の場合よりも多少軽減された。
【０１４８】
実施例８．
実施の形態１５で説明した廃水処理装置１を用いて廃水処理を行った。阻流板１２により、流入水（廃水）および循環水（汚泥を含む）のもつ運動エネルギを効率的に減殺することができた。このため、大きなピーク流入があっても、一次処理槽５の分離機能および貯留機能の低下を防止できることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】この発明の実施の形態１による廃水処理装置（浄化槽）の内部構造を示す断面図である。
【図２】図１に示した浄化槽内に設置可能でありかつブロワにより駆動可能な移送ポンプの内部構造を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態３による廃水処理装置（浄化槽）に設置可能なブロワの内部構造を示す断面図である。
【図４】図３に示したブロワの制御方法（パワーカット方法）を示すグラフである。
【図５】この発明の実施の形態２による廃水処理装置（浄化槽）の内部構造を示す断面図である。
【図６】（ａ）乃至（ｄ）は図１に示した浄化槽に設置された１台のブロワで２台の移送ポンプを動作させる場合における制御方法を説明するための断面図である。
【図７】図１に示した浄化槽内に設置可能な移送ポンプにおける移送ポンプ設置水深と流量（移送量または循環量）との関係を示すグラフである。
【図８】図１に示した浄化槽に設置可能なブロワの送気目盛と流量（移送量または循環量）との関係を示すグラフである。
【図９】この発明の実施の形態４による廃水処理装置（浄化槽）の構成を示す模式図である。
【図１０】図９に示した廃水処理装置に設置可能なリン除去用金属イオン添加設備の内部構造を示す断面図である。
【図１１】図９に示した浄化槽に設置可能な移送ポンプの構成を示す概略斜視図である。
【図１２】図９に示した浄化槽に設置可能なエアリフトポンプの構成を示す図であって、（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態５による廃水処理装置（浄化槽）の構成を示す模式図である。
【図１４】この発明の実施の形態６による廃水処理装置（浄化槽）の構成を示す模式図である。
【図１５】この発明の実施の形態７による廃水処理装置（浄化槽）の構成を示す模式図である。
【図１６】この発明の実施の形態８による廃水処理装置の模式図である。
【図１７】図１６に示した廃水処理装置における生物反応槽内に設置された散気設備の第１例を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図１８】図１７に示した生物反応槽内で流動する担体の構成を拡大して示す図であって、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１９】この発明の実施の形態９による廃水処理装置の散気設備を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図２０】この発明の実施の形態１０による廃水処理装置の散気設備を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図２１】図１に示した廃水処理装置における一次処理槽内に設置された阻流板（斜面部を有するＬ字状）を拡大して示す斜視図である。
【図２２】図１に示した廃水処理装置における処理水槽の内部構成を示す断面図である。
【図２３】図２２に示した処理水槽の内部構成を透視して示す斜視図である。
【図２４】この発明の実施の形態１２による廃水処理装置における一次処理槽内に設置可能な阻流板（切妻）を拡大して示す斜視図である。
【図２５】この発明の実施の形態１３による廃水処理装置における一次処理槽内に設置可能な阻流板（片流れ）を拡大して示す斜視図である。
【図２６】この発明の実施の形態１４による廃水処理装置における一次処理槽内に設置可能な阻流板（斜面）を拡大して示す斜視図である。
【図２７】この発明の実施の形態１５による廃水処理装置における一次処理槽内に設置可能な阻流板（曲面）を拡大して示す斜視図である。
【図２８】第１従来例の浄化槽の内部構造を示す断面図である。
【図２９】第２従来例の浄化槽の内部構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１５０】
１  廃水処理装置（浄化槽）
２  タンク
３  隔壁
４  隔壁
５  一次処理槽
５ａ  第１嫌気ろ床槽
５ｂ  第２嫌気ろ床槽
５ｃ  隔壁
５ｄ  流量調整部
５ｅ  定量移送部
６  生物反応槽（担体流動曝気槽）
７  処理水槽
８  散気設備
８ａ  送気管
９  フィルタ
１０  循環配管（移送管）
１１  エアリフトポンプ
１１ａ  送気管
１２  阻流板
１２ａ  阻流板（上板）
１２ｂ  阻流板（下板）
１２ｃ  阻流板（斜面部）
１２ｄ  阻流板（斜面部）
１２ｅ  阻流板（斜面部）
１２ｆ  阻流板（内周面）
１３  移流口
１４  ろ材流出防止網
１５  移流部
２０  廃水処理装置（浄化槽）
２１  エアリフトポンプ
２２  エアリフトポンプ
２３  窒素除去用定量設備（循環ポンプ）
３０  移送ポンプ（定量ポンプ）
３１  移送用ブロワ
３２  ポンプ本体
３２ａ  上面
３２ｂ  底面
３３  吐出管
３３ａ  吐出口
３３ｂ  流入口
３４  Ｕ字管
３４ａ  一端部
３４ｂ  他端部
３５  チャッキ弁（吸込口）
３６  送気管
３９  曝気洗浄用ブロワ
４０  ろ過層空気洗浄管
４１  消毒槽
４２  薬剤筒
４３  移流口兼清掃孔
４４  流入管（流入口）
４５  点検口
４７  流出口
５０  ブロワ
５１  ブロワ本体
５１ａ  隔壁
５２  装置側チャンバ
５３  エアチャンバ
５４  ダイヤフラム
５５  ソレノイド
５６  連通管
５７  風量調整弁
５８  連通孔
５９  フィルタ
６０  送気部
６１  送気管
７０  移送循環用ブロワ
７１  送気管
７２  エアリフトポンプ（吸込管）
７２ａ  吸込口
７３  移流口兼汚泥引抜管
７４  汚泥返送通路
７５  エア供給通路
７６  スカート部品
７６ａ  リブ
７７  固定板
７８  固定板
７９  吸込管
７９ａ  吸込口
８０  分岐部
８１  送気管
８２  弁
９０Ａ  リン除去用金属イオン添加設備
９０Ｂ  リン除去用金属イオン添加設備
９０Ｃ  リン除去用金属イオン添加設備
９０Ｄ  リン除去用金属イオン添加設備
９１  電極
９２  電極
９３  水
９４  溶出槽
９５  制御設備
１０９  ディフューザ
１０９ａ  第１分岐管
１０９ｂ  第２分岐管
１０９ｃ  第３分岐管
１１０  散気管
１１１  微生物固定化担体（担体）
１１２  円筒体
１１２ａ  開口部
１１２ｂ  開口部
１１３  襞
１２２  ろ過層
１２３  受け枠
１２５  越流堰
１３４  沈殿ゾーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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